CN113015707B - 玻璃板的弯曲成形装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供可抑制上方成形模和下方成形环状模之间的间隔不均匀、且能以高精度将玻璃板弯曲成形的玻璃板的弯曲成形装置。玻璃板的弯曲成形装置具备：位于玻璃板的下方且支承玻璃板的边缘部的下方成形环状模；支承下方成形环状模的多个支承构件；位于玻璃板的上方、按压在被下方成形环状模支承的玻璃板上且具有朝下方凸起的成形面的上方成形模；对下方成形环状模进行加热的下方加热器；和安装在下方成形环状模上、且控制上方成形模和下方成形环状模之间的间隔的间隔物。

Description

玻璃板的弯曲成形装置

技术领域

本发明涉及玻璃板的弯曲成形装置。

背景技术

由于设计上或功能上的要求，近年来的建筑物及汽车用的窗玻璃要求具有各种各样的形状及曲率。为了应对该要求，玻璃板利用弯曲成形装置而弯曲成形。作为玻璃板的弯曲成形装置，已知用上方成形模和下方成形环状模对玻璃板加压的装置。

专利文献1的玻璃板的弯曲成形装置具备：上方成形模、柔软的下方成形环状模、和用于沿着能变形的面支承下方成形环状模的能变形的多个支承体。

专利文献2的玻璃板的弯曲成形装置具备：上方成形模、可动的下方成形环状模、和对下方成形环状模进行加热的加热导体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平7-187692号公报

专利文献2：日本专利特开平6-009237号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在专利文献1的玻璃板的弯曲成形装置中，由于用能变形的多个支承体支承柔软的下方成形环状模，所以下方成形环状模可能会发生不期望的变形。

在专利文献2的玻璃板的弯曲成形装置中，由于下方成形环状模被加热导体加热，所以下方成形环状模可能会因热膨胀而引起不期望的变形。

若下方成形环状模变形，则上方成形模和下方成形环状模之间的间隔会变得不固定。间隔不固定的情况下，玻璃板不能弯曲成形为所希望的形状，而且会造成施加至玻璃板的按压力在玻璃板的面内不均匀。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的是提供一种能够抑制上方成型模和下方成形环状模之间的间隔不均匀的玻璃板的弯曲成形装置。

解决技术问题所采用的技术方案

实施方式的玻璃板的弯曲成形装置具备：位于玻璃板的下方且支承上述玻璃板的边缘部的下方成形环状模；支承上述下方成形环状模的多个支承构件；位于上述玻璃板的上方、按压在被上述下方成形环状模支承的上述玻璃板上且具有朝下方凸起的成形面的上方成形模；对上述下方成形环状模进行加热的下方加热器；和安装在上述下方成形环状模上、且控制上述上方成形模和上述下方成形环状模之间的间隔的间隔物。

发明效果

根据本发明，可抑制上方成形模和下方成形环状模之间的间隔不均匀、并且能够以高精度将玻璃板弯曲成形。

附图的简要说明

图1是本发明的实施方式之一的玻璃板的弯曲成形装置的简要立体图。

图2是玻璃板的弯曲成形装置的下方成形环状模的组装局部放大立体图。

图3是示出玻璃板的弯曲成形装置的运作的说明图。

图4是示出玻璃板的弯曲成形装置的运作的说明图。

图5是示出玻璃板的弯曲成形装置的运作的说明图。

图6是玻璃板的弯曲成形装置的简要主视图。

图7是玻璃板的弯曲成形装置的简要主视图。

图8是玻璃板的弯曲成形装置的导向机构的放大立体图。

具体实施方式

以下，根据附图说明本发明的实施方式之一。通过以下的实施方式来说明本发明。但是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以通过多种方法进行变化，且可以利用实施方式以外的其他实施方式。因此，本发明的范围内的全部变化都包含在权利要求书中。以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。各附图中，相同构成部分用相同符号标记，有时会省略重复的说明。本说明书中，当使用“至”表示数值范围时，由“至”表示的上限和下限的数值也包括在数值范围内。本发明书中，“上”、“下”是相对于重力方向而使用的。相对于某个基准，将重力方向定义为“下”，将反重力方向定义为“上”。

以下，参照附图，对玻璃板的弯曲成形装置的优选实施方式进行说明。

<玻璃板的弯曲成形装置>

图1是用于说明实施方式的玻璃板的弯曲成形装置的构成的简要立体图。如图1所示，玻璃板的弯曲成形装置1具备下方成形环状模10和上方成形模30。下方成形环状模10支承玻璃板G的边缘部。上方成形模30按压在玻璃板G的大致整面上、且具有朝下方凸起的成形面32。成形面32的形状只要能够将玻璃板G弯曲形成为所要求的形状即可，无特别限定。

上方成形模30的成形面32具有朝向下方成形环状模10弯曲的曲面形状。平板状的玻璃板G沿着成形面32的曲面形状被弯曲成形为所需形状。上方成形模30具备上方加热器35。上方加热器35可以将成形面32加热到例如350℃至550℃的温度范围。

上方成形模30例如由中空结构构成。上方成形模30具备与中空结构连通的管道34。管道34连接至未图示的抽吸风扇。在成形面32上形成有与中空结构连通的多个小孔(未图示)。利用抽吸风扇的抽吸力，成形面32可吸引玻璃板G并保持该状态。

下方成形环状模10从下侧支承玻璃板G的边缘部。如图1所示，下方成形环状模10是形成为沿着玻璃板G的轮廓的形状的环状构件。下方成形环状模10除了玻璃板G的边缘部以外不支承玻璃板G。下方成形环状模10具备下方加热器13。下方加热器13可以将下方成形环状模10的玻璃板的支承面加热到例如350℃至600℃的温度范围。实施方式的下方成形环状模10由四条边构成。在构成下方成形环状模10的边相互连接的部位处构成拐角部。但是，对下方成形环状模10的边和拐角部的数量没有特别限定，下方成形环状模10优选与玻璃板G相应，为在俯视下具有三处以上的拐角部的多边形形状。

另外，为了简化附图，在图6中省略了上方加热器35和下方加热器13的图示。

上方成形模30和下方成形环状模10相向配置。上方成形模30的形状及下方成形环状模10的形状分别具有彼此匹配的形状。上方成形模30和下方成形环状模10的形状形成为与玻璃板G的板厚和所期望的弯曲形状所要求的形状相匹配。在由下方成形环状模10支承玻璃板G的状态下，通过使下方成形环状模10和上方成形模30在相互接近的方向上移动，将玻璃板G加压成形。在通过加压将玻璃板G弯曲成形时，考虑玻璃板G的板厚来确定下方成形环状模10和上方成形模30之间的间隔。

在实施方式中，用下方加热器13加热下方成形环状模10。加热后的下方成形环状模10在由下方成形环状模10支承玻璃板G的边缘部时，抑制玻璃板G的边缘部的温度降低。这样，能够减小玻璃板G的边缘部产生的内部应力，例如减至10MPa以下、优选7MPa以下。

如图1所示，玻璃板的弯曲成形装置1在具有支承下方成形环状模10的多个支承构件12的实施方式中，支承构件12配置在下方成形环状模10的拐角部。只要在对玻璃板G加压时，能够将来自上方成形模30的按压力分散地支承即可，对支承构件12的配置位置没有特别限定。支承构件12可以仅配置在拐角部，但也可以在拐角部和拐角部之间配置支承构件。这里，拐角部可包括拐角部附近。

配置在拐角部的多个支承构件12的一端连接至下方成形环状模10，另一端连接至支承多个支承构件12的台座20。配置在拐角部的多个支承构件12的从台座20到下方成形环状模10的高度是固定的。这里，配置在拐角部的多个支承构件12的高度固定是指当将玻璃板G压在上方成形模30上时，支承构件的高度不发生变化。固定高度的支承构件12防止下方成形环状模10发生大的变形。为了使拐角部的高度水平一致，固定高度的支承构件12可进行高度调整。高度调整可通过调整螺纹、或将垫片***支承构件12下的至少一种方式来实现。

另一方面，配置在拐角部和拐角部之间的支承构件也可以是高度可变式的支承构件。即、配置在拐角部的多个支承构件12的高度是固定式的，而配置在拐角部和拐角部之间的支承构件的高度可以是可变式的。例如，高度可变式的支承构件可以采用具备弹簧等弹性构件的弹簧式的结构。高度可变式的支承构件具备弹簧等弹性构件，因此当将玻璃板G压在上方成形模30上时，配置在拐角部和拐角部之间的高度可变式的支承构件的高度可匹配下方成形环状模10的变形而变化。

如果配置在拐角部的多个支承构件12是高度固定式、配置在拐角部和拐角部之间的支承构件是高度可变式，则下方成形环状模10的拐角部的高度不发生变化，而拐角部和拐角部之间的高度可以匹配下方成形环状模10的变形而变化，所以在对玻璃板G加压时，下方成形环状模10能够分散地支承来自上方成形模30的按压力。

玻璃板的弯曲成形装置1具备支承支承构件12的环状的台座20。在台座20的下方配置弹性构件24(参照图6、7)。

在实施方式的玻璃板的弯曲成形装置1中，多个间隔物14以能够更换的方式安装在下方成形环状模10的外周侧。

玻璃板的弯曲成形装置1中，下方成形环状模10具有限定变形方向的多个导向机构40。导向机构40优选配置在多个支承构件12之间、且配置在构成下方成形环状模10的各边的中央位置。将配置在相向各边的导向机构40彼此连接的假想线在一点处相交。2根假想线的交点就是下方成形环状模10的重心位置。

图2是间隔物14组装到下方成形环状模10中的局部放大立体图。如图2所示，间隔物14具备圆板状的头部14A、和与头部14A正交且从头部14A的中心伸出的圆柱状的轴部14B。形成有贯通孔18的支架16设置在下方成形环状模10的外周侧。支架16和下方成形环状模10可以一体地形成。此外，也可以将支架16和下方成形环状模10作为单独物体各自准备，通过焊接将支架16和下方成形环状模10固定。

间隔物14的轴部14B从上方***贯通孔18中。间隔物14的头部14A与支架16接触，将间隔物14安装在支架16上。

支架16的上表面与下方成形环状模10的上表面构成大致相同的面。其结果是，间隔物14的头部14A从下方成形环状模10的上表面向上侧突出。

间隔物14没有牢固地固定(例如焊接)在支架16上的情况下，可以将间隔物14容易地从下方成形环状模10拆卸。

例如，如图2所示，间隔物14的轴部14B从支架16的贯通孔18向下侧突出。通过对间隔物14的轴部14B自下向上施加力，可以将间隔物14容易地从支架16拆卸。另外，间隔物14向下方成形环状模10的安装不限定于上述记载。也可通过焊接来安装间隔物14和支架16。

图3至图5是示出玻璃板的弯曲成形装置的运作的说明图。如上所述，在将玻璃板G弯曲成形的情况下，重要的是在加压成形时下方成形环状模10和上方成形模30之间的间隔不变化。

如图3所示，下方成形环状模10和上方成形模30以相距仅能接受玻璃板G的距离的方式配置。玻璃板G通过未图示的搬运***被搬运到下方成形环状模10和上方成形模30之间。在被搬运到玻璃板的弯曲成形装置1之前，玻璃板G可在加热炉(未图示)中加热至适合弯曲成形的温度。玻璃板G在加热炉中以620℃至690℃的范围加热。被搬运的玻璃板G的边缘部由下方成形环状模10的上表面从下方支承。下方成形环状模10和上方成形模30朝着相互接近的方向移动。在实施方式中，下方成形环状模10朝向上方成形模30移动。另外，玻璃板的弯曲成形装置1可设置在加热炉外，或者设置在加热炉内。

如图4所示，下方成形环状模10通过朝向上方成形模30移动，从而上方成形模30的成形面32与间隔物14的头部14A接触。间隔物14限制下方成形环状模10及上方成形模30的移动。通过限制移动，下方成形环状模10和上方成形模30之间的间隔t由间隔物14控制，可抑制间隔t的不均匀。由于间隔物14使间隔t保持恒定，所以下方成形环状模10的形状变为依照上方成形模30的成形面32的形状。实施方式的玻璃板的弯曲成形装置1能够以高精度将玻璃板G弯曲成形。利用上方成形模30和下方成形环状模10的间隔t，产生将玻璃板G弯曲的力。因此，通过改变间隔t，能够控制将玻璃板G弯曲的力。

玻璃板G的端部和间隔物14之间的距离L优选为3mm以上30mm以下。通过使距离L在3mm以上，可避免在弯曲成形中玻璃板G和间隔物14接触，抑制玻璃板G的损伤发生。通过使距离L在30mm以下，可抑制上方成形模30与下方成形环状模10相比变得过大。能够实现玻璃板的弯曲成形装置1的小型化。

下方成形环状模10和上方成形模30之间的间隔t可通过间隔物14的头部14A的厚度来控制。例如，优选准备具有不同厚度的头部14A的多种间隔物14，根据玻璃板G的板厚来更换间隔物14。玻璃板的弯曲成形装置1还能够应对板厚不同的玻璃板G的弯曲成形。

玻璃板G的板厚和间隔物14的头部14A的厚度的关系优选是玻璃板G的板厚为间隔物14的厚度的70％以上且130％以下。这意味着一个间隔物14能够对应多种板厚的玻璃板G。对应多种板厚的玻璃板G可以减少间隔物14的更换频率。另外，玻璃板G的板厚更优选为85％以上且115％以下。

如图4所示，间隔物14配置在跨越下方成形环状模10和支架16之间的边界BL的位置处。来自上方成形模30的按压力可经由间隔物14由下方成形环状模10和支架16来支承。可以避免仅由支架16承受来自上方成形模30的压力，并且可以防止支架16破损。

如图5所示，当玻璃板G的弯曲成形完成时，下方成形环状模10沿远离上方成形模30的方向移动。弯曲成形后的玻璃板G保持被真空吸引在上方成形模30上的状态。接着，解除吸引，玻璃板G被未图示的搬运***搬运到下游的工序。

对于间隔物14的形状，只要能控制下方成形环状模10和上方成形模30之间的间隔t，就没有特别限定。例如，头部14A的形状可以是从上观察时为矩形。间隔物14只要能安装在下方成形环状模10上，则不必具备轴部14B。

多个间隔物14可以在例如100mm至300mm的范围内以等间距安装在下方成形环状模10的外周侧。此外，也可以在50mm至600mm的范围内以不等间距配置。

供弯曲成形的玻璃板G是例如通过浮法、熔融法而成形为平板形状的玻璃板。玻璃板可以是无机玻璃。玻璃板可以是钠钙玻璃、铝硅酸盐玻璃或无碱玻璃。当玻璃板是钠钙玻璃时，它可以是绿色玻璃或透明玻璃。

玻璃板G的板厚优选为1mm至5mm。但是，对玻璃板G的板厚没有特别限定。此外，对玻璃板的大小也没有特别限定。

玻璃板的弯曲成形装置1不仅可以对一块玻璃板G弯曲成形，也可以将层叠后的两块以上的玻璃板G同时弯曲成形。

接下来，图6和图7是玻璃板的弯曲成形装置1的简要主视图。图6和图7中，支承构件12示出内部结构。此外，为了容易理解运作，没有示出玻璃板G。如图6所示，多个支承构件12从下方支承下方成形环状模10。支承构件12具备：可与下方成形环状模10连接的轴部12A、可安装在轴部12A的下方的圆盘状的滑块12B(日文：スライダー)、从上下方向夹持滑块12B的两块滑块板12C、和包围滑块板12C的滑块壳体12D。滑块12B可在由两块滑块板12C和滑块壳体12D形成的空间内移动，滑块12B可在下方的滑块板12C的水平面内移动。与滑块12B连接的轴部12A随着滑块12B的移动而移动。在实施方式中，滑块机构由滑块12B、两块滑块板12C、和滑块壳体12D构成。但是，滑块机构并不限定于该结构。

对具备滑块机构的支承构件12的运作进行说明。如上所述，用下方加热器加热下方成形环状模10。由于加热引起的热膨胀，下方成形环状模10的各边沿着箭头A所示的长边方向延伸。具备滑块机构的支承构件12追随下方成形环状模10的热膨胀而沿箭头B所示的方向移动。具备滑块机构的支承构件12控制下方成形环状模10的变形，并抑制意外的变形。

如图6所示，玻璃板的弯曲成形装置1在台座20的下方具备加压装置22。加压装置22使台座20沿上下方向移动。实施方式的玻璃板的弯曲成形装置1在台座20的下方且在加压装置22的上方、即台座20和加压装置22之间具备弹性构件24。弹性构件24对台座20朝上方施力。

接下来，如图7所示，加压装置22使台座20朝上方成形模30移动。藉此，下方成形环状模10接近上方成形模30。上方成形模30的成形面32和间隔物14接触。加压装置22压缩弹性构件24直到弹性构件24达到预定的高度h，使台座20朝向上方成形模30移动。

在玻璃板的弯曲成形装置1中，弹性构件24的高度h由未图示的测定单元检测。到达高度h时，下方成形环状模10向上方的移动停止。弹性构件24通过收缩，可以在玻璃弯曲成形时使所施加的力保持在一定量，同时可防止下成形环状模10和加压装置22的破损。

图8是导向机构40的放大图。如图8所示，导向机构40由从下方成形环状模10的边的中央向下方延伸的突出部42、和设置在台座20上的U字型的容纳部44构成。突出部42从容纳部44的槽44A的开口***容纳部44。

对导向机构40的作用进行说明。U字型的容纳部44的槽44A形成在与箭头C所示的下方成形环状模10的边的方向正交的方向上。容纳部44允许突出部42在沿着箭头D所示的槽44A的方向上的移动。另一方面，容纳部44限制突出部42在箭头C所示的下方成形环状模10的边延伸的方向上的移动。在由于热膨胀而下方成形环状模10变形时，导向机构40限制下方成形环状模10沿着边延伸的方向的变形，允许与边正交的方向上的变形。即使下方成形环状模10由于热膨胀而发生变形，导向机构40也可限制下方成形环状模10的变形方向。导向机构40抑制下方成形环状模10的重心位置发生变化。

另外，这里引用2018年11月19日提出申请的日本专利申请2018-216519号的说明书、权利要求书、摘要和附图的全部内容作为本发明的说明书的揭示。

符号说明

1……弯曲成形装置、10……下方成形环状模、12……支承构件、12A……轴部、12B……滑块、12C……滑块板、12D……滑块壳体、14……间隔物、14A……头部、14B……轴部、16……支架、18……贯通孔、20……台座、22……加压装置、24……弹性构件、30……上方成形模、32……成形面、34……管道、40……导向机构、42……突出部、44……容纳部、44A……槽。

Claims (6)

1.玻璃板的弯曲成形装置，其具备：

位于玻璃板的下方且支承所述玻璃板的边缘部的下方成形环状模；

支承所述下方成形环状模的多个支承构件；

位于所述玻璃板的上方、按压在被所述下方成形环状模支承的所述玻璃板上且具有朝下方凸起的成形面的上方成形模；

对所述下方成形环状模进行加热的下方加热器；和

安装在所述下方成形环状模上、且控制所述上方成形模和所述下方成形环状模之间的间隔的间隔物，

所述下方成形环状模是在俯视下具有三处以上的拐角部的多边形形状，所述多个支承构件配置在所述下方成形环状模的所述拐角部，

配置在所述拐角部的所述多个支承构件的一端连接至所述下方成形环状模，另一端连接至支承所述多个支承构件的台座，所述多个支承构件的从所述台座到所述下方成形环状模为止的高度是固定的，

在所述多个支承构件和所述台座连接的部位具备滑块机构，所述滑块机构使得所述多个支承构件能够于俯视下在面内方向上移动。

2.如权利要求1所述的玻璃板的弯曲成形装置，其特征在于，在所述台座的下方配置有加压装置，在所述台座和所述加压装置之间具备对所述下方成形环状模朝上方施力的弹性构件。

3.如权利要求1或2所述的玻璃板的弯曲成形装置，其特征在于，所述玻璃板的板厚是所述间隔物的厚度的70％以上130％以下。

4.如权利要求1或2所述的玻璃板的弯曲成形装置，其特征在于，所述玻璃板的端部和所述间隔物之间的距离为3mm以上30mm以下。

5.如权利要求1或2所述的玻璃板的弯曲成形装置，其特征在于，所述下方成形环状模在所述多个支承构件间具备限制所述下方成形环状模的变形方向的导向机构。

6.如权利要求1或2所述的玻璃板的弯曲成形装置，其特征在于，所述上方成形模具备对所述上方成形模进行加热的上方加热器。

Images